СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ В ОБТЕКАТЕЛЕ Российский патент 2016 года по МПК G01R29/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при радиотехнических испытаниях обтекателей радиолокационных станций (РЛС).

Известен способ проверки (измерения) радиотехнических параметров обтекателей (в т.ч. потерь) радиолокационных станций (РЛС) [1, с. 265], основанный на методе замещения. Измерительная антенна находится в поле плоской электромагнитной волны (ЭМВ) и ориентирована в направлении получения максимального сигнала на выходе. Измерения производятся на рабочей длине волны РЛС λ₀ в 2 этапа. На первом этапе измеряется уровень сигнала падающей ЭМВ с выхода измерительной антенны (далее - антенна) без обтекателя Е₀, затем (на втором этапе) измеряется уровень сигнала Е с выхода антенны с установленным обтекателем. По соотношению измененных сигналов производится расчет величины потерь ЭМВ П в обтекателе:

Недостатком известного способа является то, что результаты замеров величины Е, а значит, и расчета потерь ЭМВ П, зависят от взаимного расположения антенны и обтекателя.

Известен способ измерения [1, с. 266, 2-й абзац сверху], отличающийся от [1, с. 265] тем, что в качестве измерительной антенны используется штатная антенна РЛС, а ее перемещения и расположения относительно обтекателя соответствуют штатным эксплуатационным условиям РЛС.

Недостатком данного способа является необходимость использования штатной антенны РЛС и организации взаимного расположения и перемещения антенны и обтекателя, соответствующих штатным эксплуатационным условиям РЛС.

Целью настоящего изобретения является создание технического решения, обеспечивающего измерения потерь ЭМВ в обтекателях с более высокой точностью и более высокой достоверностью результатов измерения, а также измерения без использования штатных антенных устройств РЛС, организации штатного взаимного расположения и перемещения антенны и обтекателя, направленного на снижение трудоемкости и повышение автоматизации вычислений.

Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата предложен способ измерения потерь в обтекателях регулярного типа путем устранения влияния погрешностей, связанных с переотражениями ЭМВ в промежутке системы измерительная антенна-обтекатель (А-О) на расчетную величину потерь ЭМВ, что обеспечивается за счет проведения серии измерений при различной вариации фазы отраженной волны в промежутке А-О с последующей математической обработкой результатов. Вариация фазы производится за счет вариации несущей длины волны падающей ЭМВ, а в качестве устройства измерения и регистрации сигнала может применяться векторный анализатор.

Способ измерения потерь в обтекателе основан на методе замещения. Для реализации данного способа используется антенна измерительная и источник формированная плоской электромагнитной волны (ЭМВ). Измерительная антенна находится в поле плоской ЭМВ и ориентирована в направлении получения максимального сигнала на выходе.

Измерение производится в 2 этапа в диапазоне длин волн λ₀±Δλ, где

Δλ₀ - длина волны рабочей частоты РЛС,

n=5…10, где L - расстояние от обтекателя до измерительной антенны.

На первом этапе производится серия из N измерений уровня сигнала Е_0i падающей плоской ЭМВ на выходе измерительной антенны (далее - антенна) без обтекателя. Причем в каждом i-м измерении, i=1…N, несущая длина волны ЭМВ составляет где N>(10…20)n.

На втором этапе производится серия из N измерений уровня сигнала на выходе антенны с установленным обтекателем (измерительная антенна замещается системой антенна-обтекатель). Серии значений уровней сигнала без обтекателя E_0i и с обтекателем Е_i подвергаются математической обработке следующим образом:

Полученная величина П является величиной потерь в обтекателе.

С целью снижения трудоемкости и повышения автоматизации вычислений в качестве устройства измерения и регистрации сигнала используется векторный анализатор цепей с возможностью нормировки регистрируемого значения сигнала к единице (нормализации) и усреднения измеренных значений в полосе частот. Векторный анализатор цепей включается в режим измерения S₂₁ - в диапазоне длин волн λ₀±Δλ.

В этом случае на первом этапе производится измерение и автоматическая нормировка значений сигнала Е_0i к единице (0 дБ): Е_0i=0 дБ для i=1…N. На втором этапе производится измерение и автоматическое усреднение величины E_t в диапазоне длин волн λ₀±Δλ, а величина потерь П вычисляется следующим образом:

где - среднее значение величины E_i в диапазоне длин волн λ₀±Δλ.

Источники информации

1. Привода Б.А., Кокунько B.C. Обтекатели антенн летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. - 288 с.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при радиотехнических испытаниях обтекателей радиолокационных станций. Измерения потерь в обтекателях проводятся серией из N измерений уровня сигнала Е_0j падающей плоской ЭМВ в диапазоне длин волн λ₀±Δλ на выходе измерительной антенны без обтекателя и серией из N измерений уровня E_i сигнала на выходе антенны с установленным обтекателем (измерительная антенна замещается системой антенна-обтекатель) с последующей математической обработкой результатов. Причем вариация фазы производится за счет вариации несущей длины волны падающей ЭМВ. Технический результат заключается в возможности измерения потерь ЭМВ в обтекателях с более высокой точностью и более высокой достоверностью результатов измерения, а также без использования штатных антенных устройств РЛС и организации штатного взаимного расположения и перемещения антенны и обтекателя, направлен на снижение трудоемкости и повышение автоматизации вычислений. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ измерения потерь в обтекателе, включающий антенну измерительную и источник формирования плоской ЭМВ, отличающийся тем, что измерения потерь в обтекателях проводятся серией из N измерений уровня сигнала Е_{0 j} падающей плоской ЭМВ в диапазоне длин волн на выходе измерительной антенны без обтекателя и серией из N измерений уровня E_i сигнала на выходе антенны с установленным обтекателем (измерительная антенна замещается системой антенна-обтекатель), с последующей математической обработкой результатов, причем вариация фазы производится за счет вариации несущей длины волны падающей ЭМВ.

2. Способ измерения по п. 1, отличающийся тем, что в качестве устройства измерения и регистрации сигнала может использоваться векторный анализатор цепей с возможностью нормировки регистрируемого значения сигнала к единице (нормализации) и усреднения измеренных значений в полосе частот, причем векторный анализатор цепей включается в режим измерения S₂₁ - параметров в диапазоне длин волн .